DE1950225A1

DE1950225A1 - Fluidisches Temperaturfuehlsystem

Info

Publication number: DE1950225A1
Application number: DE19691950225
Authority: DE
Inventors: Ringwall Carl Gustav; Kelley Lonny Ray
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-10-17
Filing date: 1969-10-04
Publication date: 1970-04-30
Also published as: GB1268453A; US3566689A; FR2020947A1; CH507512A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fühler oder Sensor ohne bewegte mechanische Teile zur Messung einer Durchschnittstemperatur und insbesondere auf ein fluidisches Temperaturfühlsystem, das die Phasenverschiebungseigenschaften eines variablen Fluid-Drucksignales verwendet, das durch ein langes Rohr tritt, welches durch das Medium erhitzt wird, dessen Temperatur zu bestimmen ist.

Die Bestimmung der Temperatur ist eine lebenswichtige Funktion bei vielen Anwendungen, wie z. B. in einer Temperaturregelschleife für Gasturbinentriebwerke von Luftfahrzeugen, für die Messung der Abgastemperatur von auf dem Boden installierten Gasturbinen und für die Messung einer Ofentemperatur.

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Elektronische Bauteile können zwar Temperaturen messen. Sie besitzen- aber .den Nachteil, dass ihr Einsatz auf Umgebungstemperaturen unter etwa 17F C (3PO F) beschränkt ist. Ein Betrieb oberhalb dieser Temperatur erfordert eine Kühlvorrichtung für die elektronischen Bauteile und die damit verbundenen grösseren finanziellen und räumlichen Aufwendungen. Elektronische und andere Arten von Temperatursensoren sind für die Temperaturmessung eines nur sehr kleinen Bereiches anwendbar und liefern somit keine genaue Messung über grosse Räume, wie z. B. dem Abgasraum eines grossen Gasturbinentriebwerkes. Schliesslich sind andere bekannte fluidische Temperaturfühler einer Verunreinigung ausgesetzt, da das Strömungsmittel die Verbrennungsnebenprodukte in dem Gasturbinenauslass enthält, so dass daraus eine verminderte Betriebssicherheit des Fühlers resultiert.

Es ist deshalb eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung, einen Temperaturfühler zu schaffen, der im.wesentlichen unempfindlich gegen Verunreinigung durch Verbrennungsnebenprodukte ist.

Weiterhin beinhaltet die Erfindung ein Temperaturfühlsystem mit einem einfachen Aufbau und einer grossen Betriebssicherheit.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen fIuidiseheη Temperaturfühler zu schaffen, der keine bewegten mechanischen Teile aufweist und zur Messung einer Durchschnittstemperatur in einem relativ grossen Bereich geeignet ist.

Schliesslich beinhaltet die vorliegende Erfindung einen fluidischen Temperaturfühler, der zur Messung hoher Temperaturen geeignet ist, die nur durch die für die Herstellung des Fühlers verfügbaren Materialien begrenzt sind.

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Kurz gesagt, schafft die vorliegende Erfindung ein fluidisches System, das zur Messung^vder Durchschnittstemperatur in einer relativ grossen Zone, wie z. B. dem Abgasraum eines grossen Gasturbinentriebwerkes, geeignet ist. In dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist, sind ein relativ langes Temperaturfühlrohr und ein Vorerhitzerrohr angeordnet, und der Wärmeübergang auf die Rohrwände erhöht deren Temperatur praktisch auf die Temperatur des umgebenden Mediums. Dem Eingang des Vorerhitzerrohres wird eine konstante Druckströmung zugeführt. Dabei ist der Ausgang des Vorerhitzerrohres mit dem Fühlrohr verbunden. Dem Eingang des Fühlrohres wird weiterhin von einem fluidischen Oszillator ein sinusförmiges Drucksignal konstanter Frequenz zugeführt, das der konstanten Druckströmung überlagert wird, um eine sich sinusförmig ändernde Fluid-Druckströmung durch das Fühlrohr hindurch zu erzeugen. Eine fluidische Phasen-Diskriminatorschaltung, die mit den zwei Enden des Fühlrohres verbunden ist, bestimmt eine Phasenverschiebung der Druckwelle bei ihrer Wanderung durch das Fühlrohr. Der Phasen-Diskrlminator hat die Eigenschaft, immer dann einen auf null abgeglichenen Ausgangsdruck (Systemabgleich) zu liefern, wenn an dem Fühlrohr eine 90°- Phasenverschiebung oder ein ungerades Vielfaches davon auftritt. Dieser Nullpunkt wird durch richtige Auswahl der Länge des FtIhIrohres und der Oszillatorfrequenz für eine Bezugstemperatur festgelegt. Eine Abweichung der Temperatur des Umgebungsmediums von der Bezugstemperatur wird durch einen Ausgangsdruck des Phasen-Diskriminators angezeigt, der der Phasendifferenz gegenüber 90° proportional ist. Die Genauigkeit oder Empfindlichkeit des Temperaturfühlers kann durch die Verwendung einer grossen Phasengesamtverschiebung durch das Fühlrohr (d. h. grosse Werte für das ungerade Vielfache von 90°) erhöht werden. Dies geschieht jedoch auf Kosten eines verkleinerten Betriebstemperaturbereiches. Ein dual mode Temperaturfühlsystem erreicht sowohl die hohe Empfindlichkeit als auch den breiten Temperaturbereich. Da die Strömungsmittel, die in den verschiedenen Rohren und der Schaltung verwendet werden, von dem Mediun getrennt sind,

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SAD ORiGINAL

dessen Temperatur zu messen ist, ist der erfindungsgemässe Temperfühler gegenüber Verunreinigung aus der Umgebung, wie z. B. Verbrennungsnebenprodukten, unempfindlich.

Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines fluidischen single mode Tempefaturfühlsystem, das gemäss der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Phasenverschiebung und der .-Dämpfung- einer sinusförmigen Fluid-Dr uckwelle, die durch ein bestimmtes Fühlrohr übertragen wird, über der Oszillatorfrequenz. .

Fig. 3a, 3b, 3c sind graphische Darstellungen der Elngangs-Ausgangskennlinien einer fluidischen Gleichrichtervorrichtung, die in der eriindungsgemässen Phasen-Diskriminatorschaltung verwendet wird.

Fig. 4a, 4b, 4c sind Vektordiagramme der Funktion der Phasen-Diskriminatorschaltung.

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Fig. f> ist eine graphische Darstellung einer Kurvenschar und zeigt die Empfindlichkeit und die Temperaturbereiche, die von dem erfindungsgemässen Temperaturfühler für verschiedene Werte von η erreicht werden.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung einer Kurvenschar des Ausgangsdruckes des fluidischen Systems Über der Oszillatorfrequenz für verschiedene konstante Temperaturen.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines fluidischen dual mode Temperaturfühlsystems, das gemäss der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.

00 9 8 1 S/06 0 1

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines schnell ansprechenden, fluidischen Temperaturfühlsystems, das erfindungsgemäss aufgebaut ist.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines fluidischen single mode Systems zur Messung einer Durchschnittstemperatur gezeigt. Das Temperaturfühlelement ist ein Rohr IO bekannter Länge, die ausreichend ist, um einen Bereich oder eine Zone zu durchqueren, deren Durchschnittstemperatur zu messen ist. Das Element ist aus einem Material hergestellt, das für das Medium in dem zu überwachenden Bereich und ebenso für das durch das Röhr transportierte Strömungsmittel geeignet ist.

rohr
Ein Vorerhitzer/11 ist ebenfalls in das Medium (angedeutet durch die welligen Linien) eingetaucht, von dem die Temperatur zu messen ist. Ein erstes Ende 12 des Rohres 11 ist mit einer Quelle P einer konstanten Druckströmung, wie z. B. Luft oder Wasser verbunden. Das zweite Ende 13 des Rohres 11 ist an ein erstes Ende 14 eines Rohres 10 angeschlossen. Das Rohr 11 weist eine ausreichende Länge auf, um die Temperatur der konstanten Druckströmung in dem Rohr durch den Wärmeübergang im wesentlichen auf die Temperatur des Umgebungsmediums zu erhöhen, bevor sie in das Fühlrohr 10 eintritt. Somit ist die Temperatur des Strömungsmittels in dem Fühlrohr unabhängig von ihrer Anfangstemperatür.

Das sich sinusförmig ändernde Druckausgangssignal eines temperaturunabhängigen fluidischen Oszillators 15 konstanter Frequenz wird weiterhin der Verbindungsstelle der Rohre 10 und 11 zugeführt, um eine Erregung konstanter Frequenz zu liefern, die der von dem Rohr 11 erhaltenen Fluidströmung mit konstantem Druck überlagert ist. Die Richtung, in der die Druckwelle in den verschiedenen Elementen fortschreitet ist durch einzelne Pfeile angezeigt. Der Wärmeübergang von dem Umgebungsmedium auf das Fühlrohr 10 ist durch die parallelen Pfeile dargestellt. Das Fluid-Druckausgangssignal des Oszillators sollte von der gleichen Art sein wie das Strömungsmittel innerhalb des Rohres 11. Die Amplitude der sinus-

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förmigen Druckwechselkomponente muss genügend klein gehalten werden, so dass die Druckgrösse, d. h. der minimale Druck, immer oberhalb des Umgebungsdruckes liegt. Das fluidische Oszillatorausgangssignal wird sowohl dem Rohr IO als auch einem im folgenden noch zu beschreibenden Phasen-Diskriminator zugeführt, und da die Energie des Oszillatorausgangssignales für derartige Zwecke im allgemeinen nicht gross genug ist, wird zwischen den Oszillatorausgang und das Eingangsende 14 des Rohres 10 ein Strömungsmittelverstärker geschaltet, der von der aktiven, analogen Art ist und als w. ein Leistungs- oder Steuerverstärker 16 charakterisiert ist. Der Leistungsverstärker 16 ist eine übliche Vorrichtung mit zwei Empfängern, wobei nur ein Empfänger als Ausgang verwendet und der andere Empfänger an ein Vent angeschlossen ist* Alle im folgenden erwähnten Fluidverstärker sind aktive Analogverstärker, es sei denn, es wird das Gegenteil angegeben. Der fluidische Oszillator 15 kann-_t irgendeine einer Anzahl bekannter fluidischer Oszillatorschaltungen umfassen, wie z. B. einen Stimmgabeloszillator, der ein Ausgangssignal konstanter Frequenz liefert.

Es wird eine fluidisehe Phasen-Diskriminatorschaltung, die insgesamt durch die Bezugszahl 17 bezeichnet ist, verwendet, um die Phase des Erregungssignales zu vergleichen, das dem Eingangsende 14 des Fühlrohres IO und dessen zweitem Ende 18 zugeführt wird. Die Phasenverschiebung über einem Rohr bekannter Länge, das mit einem Signal konstanter Frequenz erregt wird, ist proportional der Geschwindigkeit, mit der die Druckwelle innerhalb des Rohres fortschreitet. Die Wellengeschwindigkeit ist der Quadratwurzel der absoluten Temperatur proportional. Wenn somit das Fühlrohr TO sich entlang seiner Länge ändernden Temperaturen ausgesetzt ist, stellt die Zeit, während der die Druckwelle durch die Rohrlänge wandert, eine Durchschnittsgeschwindigkeit und deshalb eine Durchschnitts·= temperatur dar.

Die Phasenverschiebung je über der Länge eines Rohres mit dem Eingangswiderstand R,, dem Ausgangswiderstand R„ und einer charakteristischen Leitungsimpedanz Z ist:

^Zc

arc tan <—- — tan Dw

R₁ + R₂

(D

darin ist

_ω die Frequenz der erregenden Druckwelle und D die Verzögerungszeit des Rohres, wobei:

D - Leitungelänge Schallgeschwindigkeit

Ferner ist

die Länge des Rohres, γ das Verhältnis der spezifischen Wärmen, g die Erdbeschleunigung, < R die Gaskonstante und T die absolute Temperatur in Grad R.

K - (3)

vereinfacht sich Gleichung (2) zu:

γ τ 0 09818/0601

(4)

Wird weiterhin

-S-

^Kl "

^Zc + Zc

(S)

gesetzt, so vereiafacht sich Gleichung (1):

- arc tan

tan

VT"

(6)

Der Phasen-Diskriminator 17,- der die Phasenverschiebung über dem Rohr 10 misst, hat die Eigenschaft, immer dann einen auf null abgeglichenen Ausgangsdruck (Systemabgleich) zu liefern, wenn auf dem Fühlrohr 10 eine 90°-Phasenverschiebung (oder ein ungerades Vielfaches davon) auftritt. Gemäss Gleichung (ß) ist ^-Nullabgleich (J3_n) unabhängig von

wenn Gleichung (7)

ti =

'Vl

it _ κΐω

(7)

erfüllt und η = 1, 3-, .^c ist. Diese Nullabgleichbedingungen des Systems für eine gewählte oder eine Bezugstemperatur T wird durch die richtifre Auswahl der Länge (£) des Fühlrohres 10 und der- Erregungsfrequenz (ω) des Oszillators 15 erhalten. Wenn nun Gleichung (6) differenziert wird, folgt;

sec

2 K j υθ

Δ T

(Π)

tan

2 Κίω

und wenn Gleichung („7) in Gleichung (S) eingesetzt wird, so ergibt sich:

A0 „ K i ω (9)

Die Vereinigung der Gleichungen (9) und (7) ergibt

Δ 0 „ nir (10)

~0

Gleichung (7) gibt an, dass das Ausgangssignal des Phasen-Diskriminators immer dann eine Druckdifferenz null angibt, wenn sich das den Temperaturfühler IO umgebende Medium auf einer bekannten Bezugstemperatur befindet. Die Abweichung der Temperatur von diesem Bezugswert wird durch einen Ausgangsdruck des Phasen-Diskriminators angezeigt, der der Phasenverschiebung gegenüber 9O° (oder einem ungeraden Vielfachen davon) proportional ist.

Gleichung (10) lässt erkennen, dass die Genauigkeit oder die Empfindlichkeit Δ.0 des Temperaturfühlers 10 erhöht

Δτ

werden kann, indem eine grosae Phasengesamtverschiebung auf dem Rohr 10 verwendet wird, d. h. indem grosse Werte für η ang'ewendet werden. Die Fühlerempfindlichkeit, ist. weiterhin eine Funktion der Impedanzanpassung zwischen dem Fühlerrohr 10 und den zugehörigen Eingangs- sowie Ausgangsschaltungen, wie es in Gleichung (3 0) durch K, angegeben ist. Die Leitungsimpedanz 7, _ kann dem Fluidkreis angepasst werden, dass H₁ oder R₀ Z, ist, wodurch K₁ " 1 ist.

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- ro -

Im allgemeinen kann K.. dem Wert 1 sehr nahe gebracht werden, wie es in Fig._ 2 angegeben ist. Diese Figur ist eine Darstellung für eine gemessene Phasenverschiebung und Dämpfung über der Oszillatorfrequenz für ein 6,1 m (20 foot) langes .iiohr .mit einem Innendurchmesser 6,3B mm (1/4 inch) bei einer Temperatur von etwa 21°C (70°F). Die Phasenverschiebungskurve ist eine gerade Linie, obwohl das Rohr absichtlieh nicht angepasst war, um die stationären Strömungsverluste darin zu verkleinern. Die Frequenz, bei der die 90°-Phasenverschiebungspunkte auftreten, ist unabhängig von K,, wie durch Gleichung (7) ersichtlich ist, und deshalb beeinflusst die Fehlanpassung nicht die Frequenz, bei der der Nullabgleich auftritt. Die Kurve in Figur 2 ist über einen Frequenzbereich von 100 bis 260 Hz aufgetragen und desgleichen ist das Dämpfungsverhältnis und die Phasenverschiebung nur über einen begrenzten Bereich entsprechend dem Frequenzbereich gezeichnet.

Wie bereits oben erwähnt wurde, liefert die fluidische Phasen-Diskriminatorschaltung 17 ein Druckdifferenzausgangssignal analoger Art mit einer Grosse, die sich direkt mit der Grosse der Abweichung der Phasenverschiebung von 90 oder einem ungeraden Vielfachen davon ändert.

Der Phasen-Diskriminator 17 ist aus zwei fluidischen Gleichrichtern 20 und 21 mit jeweils einem Empfänger und einer Entkopplerkomponente aufgebaut, die einen üblichen Fluidverstärker 22, Durchflussbegrenzer 25 und 26, die Widerstände gegenüber der Fluids trömurig bilden, und ein Volumen 27 umfasst, das eine fluidische Kapazität gegenüber der hindurchtretenden Fluidströmung bildet. Der Phasen-Diskriminator enthält weiterhin in jeder der Ausgangsleitungen des erfindungsgemässen Systems einen fluidischen Tiefpassfilter mit einer langen dünnen Rohrleitung 23, die gegenüber der hindurchführenden Fluidströmung eine Induktivität bildet und einen fluidischen Kondensator 24. ·.

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BAD ORtGINAt" ^ >

Die die Elemente 22, 25 - 27 umfassende Entkopplerkomponente wandelt das Eintakt-Drucksignal an dem zweiten Ende 18 des Ftthlrohres 10 in ein unterschiedlich unter Druck gesetztes (Gegentakt-) Signal um, weil die Wechselkomponente des Signals in im Regeleingangszweig mit dem RC-Tiefpassf liter 26, 27 herausgefiltert wird, während sie durch den zweiten Regeleingangszweig, der den Durchflussbegrenzer 25 enthält, im wesentlichen ohne Dämpfung hindurchtritt. Die Druckgleichkomponenten des Signales werden infolge der gleichen Grosse der Durchflussbegrenzer 25 und 26 in beiden Regeleingangszweigen auf gleiche Weise gedämpft und heben sich bei ihrer gleichen Ablenkung des Leistungsstrahles in dem Verstärker 22 auf. Somit gelangt nur die Wechselkomponente (d. h. das sich sinusförmig ändernde Signal) zu den Empfängern des
Verstärkers 22 und sorgt dort für ein Gegentaktsignal.

Die in dem Phasen-Diskriminator 17 verwendeten fluidischen Gleichrichterelemente 20, 21 mit jeweils einem einzelnen
Empfänger haben die in Figur 3 dargestellten Eingangs-Ausgangskennlinien. Der Empfänger ist auf der Mittelachse des Gleichrichters angeordnet, die von der Versorgungsdüse begrenzt ist, und liefert ein Ausgangssignal einer Polarität. Ein resultierendes positives oder negatives Druckregelsignal, das an die Regelströmungsdüsen angelegt wird, bewirkt, im Vergleich zu der Bedingung, wenn kein resultierendes Signal angelegt und,der Leistungsstrahl entlang der Mittelachse
gerichtet ist, eine Verringerung des Ausgangsdruckes P_n
in dem Empfänger. Dieser Verlauf des Gleichrichter-Ausgangsdruckes P_ über dem resultierenden RegeleingangssignalΔΡ ist in Figur 3a dargestellt. Die Eingangs-Ausgangswellenformen des Gleichrichterelementes sind in den Figuren 3b
und 3c angegeben, wobei Figur 3b das resultierende Regeleingangssignal ΔΡ über der Zeit in Abschnitten kleiner
Amplitude 34 und grosser Amplitude 37 der sich sinusförmig ändernden Signale aufgetragen ist. Figur 3c zeigt die WeIlenformen des Druckausgangssignales P₀ über der Zeit entsprechend den Einganpssignalen 34 und 37. Somit liefert eine Druckwelle

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BADORiGtNAL

am Regeleingang mit kleiner Amplitude 34 eine Ausgangsdruckwelle 35 mit entsprechend kleinen Druckänderungen und einen relativ hohen durchschnittlichen Ausgangsdruck 36, Auf gleiche Weise liefert eine Druckwelle des Regeleingängs mit einer grossen Amplitude 37 eine Ausgangsdruckwelle 38 mit grösseren Druckausschlägen und einen kleineren durchschnittlicheren Ausgangsdruck. Somit ist die durchschnittliche Druckgrösse des Gleichrichterausganges umgekehrt proportional zur Amplitude eines variablen Eingangssignales.

fe Die Funktion- der Phasen-Diskriminatorschaltung 17 wird anhand der Figuren 1 und Λ dargestellt, wo ein Gegentaktsignal (C-C) in der Phase verglichen wird mit einem Eintaktsignal B. Dieses Signal B entspricht dem wellenförmigen Eingangsdrucksignal, das dem Fühlrohr 10 an dessen erstem Ende 14 und weiterhin ersten Regeldüsen der Gleichrichter 20 und 21 zugeführt wird. Das Gegentaktsignal (C-C') entspricht dem Ausgangssignal des Entkopplers 22, das den zweiten Regel Strömungsdüsen der Gleichrichter 20 und 21 zugeführt wird. Der Phasenvergleich dieser zwei Signale ist für alle praktischen Betrachtungen einem Vergleich der Phasenverschiebung ff über dem Fühlrohr 10 äquivalent. Die zwei LC-Tiefpassfilter 2.3, 24 werden in den Ausgangskreisen der Gleichrichter 20 und 21 dazu verwendet,

W ein durchschnittliches Ausgangsdrucksignal ΔΡ zu liefern, das zwischen D,E in den Ausgangsleitungen der Gleichrichter 20 bzw. 21 bezeichnet ist.

Figur 4a zeigt das Vektordiagramm für den Fall, in dem eine 90 -Phasenbeziehung zwischen den Signalen (C-C ^;) und B aufgebaut ist. Unter dieser Bedingung sind die entsprechenden Gleichrichtereingänge (B-C) und (B-C) gleich und somit ist das Ausgangssignal D gleich dem Ausgangssignal E und das Ausgangssigna]AP ist null. Die Figuren 4b und 4c zeigen andere Phasenbeziehungen, in denen das Ausgahgssignal D grosser bzw. kleiner ist als das Ausgangssignal E. Diese letzten zwei Zustände liefern ein AusgangssignalΔΡ = (D-E),

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- ι:

das positiv bzAV. negativ ist. Somit sorgt die "Phasen-Diskriminaterschaltung für ein analoges Ausgangssignal mit einer Druckdifferenzgrösse, die der Phasenabweichung von 90 der zwei Eingangssignale proportional ist, wobei das Ausgangssignal null ist, wenn die Eingangssignale um 90° phasenverschoben sind. Für die Fälle, in denen die Eingangssignale um mehr oder weniger als 90 phasenverschoben sind, ergibt sich ein positives oder negatives Ausgangssignal. Maximale positive und negative Ausgangsdrucke Ap treten dann auf, wenn die Phasenverschiebung über dem Fühlrohr 10 180° bzw. 0° beträgt.

Wie anhand der Gleichung 10 beschrieben wurde, wird die Empfindlichkeit oder Genauigkeit des Temperaturfühlers dadurch erhöht, dass mit grossen Werten für η gearbeitet wird. Der Betriebstemperaturbereich verkleinert sich jedoch mit einer Vergrösserung von n, da das Phasen-Diskriminatorausgangssignal die Polarität umkehrt, wenn die relative Phasenverschiebung 180° überschreitet oder einen negativen Winkel erhält. Figur 5 zeigt die vergrösserte Empfindlichkeit Δ0 und den verkleinerten Temperaturbereich bei steigendem

n. Figur 5 ist eine zeichnerische Darstellung der Amplitude Δ P des Druckdifferenzausgangssignales des Phasen-Diskriminators und der relativen Phasenverschiebung O über einer normierten Temperatur für verschiedene Werte von η oder der Phasengesamtverschiebung. Der Wert 1,0 auf der Temperaturskala stellt die Bezugs temperatur dar. Die grosse Empfindlichkeit und die von Natur aus genauen Arten des Systembetriebes entsprechend grossen Werten von η weisen einen begrenzten Temperaturbereich sowie eine begrenzte Fähigkeit auf, um grossen stufenförmigen Temperaturänderungen Rechnung zu tragen, wie es durch den (Amplituden-) Polaritätswechsel des Diskrimina torausgangssignal.es Δ P und dem entsprechenden O°- oder 180°-Durchgang der Phasenver-Hchlebungskurven dargestellt ist. Das Ln Fi^iH' 1 i-^'-'eigte s Lrigle mode System ist somit im allgemeiner: für f.; Inen TJt-trieb mit e tnam Wert von η ausgelegt, der

0 0 9βΙ-Ϊ70'δΟί ■* -· BAD

■'■■■■■ . " ■■■'■■ -H-

cler - ein-Kompromiss zwischen der mit grossen Werten von η erhaltenen grossen Empfindlichkeit und dem weiten Betriebstemperaturbereich, der mit η ■- 1 erreicht wird.

Die Ausgangskennlinien des Sensors und des bei η = 7 arbeitenden Phasen-Diskriminators ist in Figur 6 dargestellt, die eine Kurvenschar des Ausgangsdruckes Δ P des Phasen-Diskriminators in Zoll Wasser über der Oszillatorfrequenz für verschiedene konstante Temperaturen des das Rohr IO umgebenden Mediums zeigt. Die Kennlinien wurden für ein Temperaturfühlrohr IO aus rostfreiem Stahl mit einer Länge

* von 6,1 m (20 foot), einem Aussendurchmesser von 6,35 mm (1/4 inch) und einer Wanddicke von 0,254 mm (0,01 Zoll) erhalten. Das Fühlrohr 10 wurde innerhalb eines Ofens angeordnet, während sich die Phasen-Diskriminatorschaltung ausserhalb des Ofens befand, so dass auch ein kleiner Teil des Fühlrohres ausserhalb des Ofens war. Jede Kurve gilt für eine konstante Ofentemperatur bei variabler Erregungsfrequenz, da es einfacher ist, diese Ergebnisse zu erhalten, als die Temperatur variabel zu machen. Die Versuchsergebnisse zeigen eine verminderte Verstärkung bei höheren Temperaturen, die hauptsächlich durch Vordruckänderungen in der Phasen-Diskriminatorschaltung verursacht werden, die aber auf Wunsch vermieden werden können, indem zwischen den Phasen-Diskriminator und den Oszillator ein Entkopplungsnetzwerk eingefügt wird. Die verminderte Verstärkung beeinflusst nicht direkt den Sensorabgleich, obwohl er strengere Anforderungen an die Bandbreite stellt, um die Stabilitätserfordernisse des Systems über dem Temperaturbereich zu erfüllen. Derjenige Abschnitt des Fühlrohres, der sich ausserhalb des Ofens befindet, bewirkt, dass der Fühler eine tiefere Temperatur als die Ofen tempera tür feststellt und verdeutlicht somit die Fähigkeit, als eine die Temperatur mittelnde Vorrichtung 17a zu arbeiten..

Ö 0 9 3 IiV-O 6 0t
BAD ORIGINAL

Ein in Figur 7 dargestelltes dual mode System wird dazu verwendet, den Vorteil der mit grossen Werten von η verbundenen grossen Genauigkeit zu erreichen und trotzdem für einen breiten Betriebstemperaturbereich sorgen. Der dual mode Temperaturfühler enthält einen fluidischen Oszillator 15a konstanter niedriger Frequenz und einen Leistungsverstärker 16, um für einen Betrieb bei η = 1 zu sorgen. Weiterhin umfasst diesel Temperaturfühler einen fluidischen Oszillator 15b konstanter hoher Frequenz und einen Leistungsverstärker 16 für einen Systerabetrieb bei grossen Werten von η und beispielsweise bei η > 9. Die Ausgänge der beiden Leistungsverstärker 16 sind mit der Verbindungsstelle des Vorerhitzerrohres 11 und des Fühlrohres 10 verbunden, um das erhitzte Druckströmungsmittel zu erregen, das bei den zwei, durch die zwei Oszillatoren erzeugten Freqtienzen durch das Rohr 10 befördert wird. Am anderen Ende des Fühlrohres IO sind zwei Phasen-Diskriminatorschaltungen 17a und 17b angeschlossen, von denen ,jeder Phasen-Diskriminator die in Figur 1 dargestellten Elemente 20 - 27 enthält. Die Volumina 27-und möglichst auch die Durchflussbegrenzer- in den RC-Tiefpassfiltern der Regeleingangskreise der Entkopplerkomponenten in den zwei Phasen-Diskriminatorschaltungen weisen in Einklang mit den zwei Oszillatorfrequenzen eine unterschiedliche Grosse auf. In gleicher Weise sind die LC-Tiefpassf ilter 23, 2.4 in dem Ausgangskreis der zwei Phasen-Diskriminatoren in Übereinstimmung mit den Oszillatorfrequenzen ebenfnlls aus Elementen mit unterschiedlicher Grosse aufgebaut.

Das dual mode System gemäss Figur 7 umfasst somit einen Kreis geringer Verstärkung mit dem Oszillator 15a niedriger Frequenz und einen zugehörigen Phasen-Diskriminator 17a mit η = 1 sowie einen parallelen Kreis grosser Verstärkung mit dem Oszillator 15b hoher Frequenz und dem Phasen-Diskriminator 17b mit η = 9. Der Kreis mit grosser Verstärkung hält immer dann die Regelung aufrecht, wenn die Tenperaturabweichung (Fehler)

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innerhalb einer vorbestimmten Grenze liegt, und der Kreis kleiner Verstärkung übernimmt die Regelung nur dann, wenn der Fehler ausserhalb dieser Grenze liegt. Der Kreis kleiner Verstärkung enthält weiterhin zwei Verstärkungsstufen, die aus üblichen analogen Fluidverstärkern 70 und 71 mit zwei Empfängern aufgebaut sind. Die Regeldüsen des Verstärkers 70 sind mit dem Ausgang des Phasen-Diskriminators 17a verbunden und der Ausgang des Verstärkers 71 steht über Summierwiderstände, 72 mit den Regeldüsen der Ausgangsverstärkerstufe 73 in Verbindung. In gleicher Weise umfasst der Kreis grosser Verstärkung weiterhin eine Ver-

P Stärkungsstufe aus einem Verstärker 74, dessen Regeldüsen mit dem Ausgang des Phasen-Diskriminators 17b verbunden sind und dessen Ausgangsempfänger über die Summierwiderstände 72 mit den Regeldüsen der Ausgangsstufe 73 gekoppelt sind. Wie in Figur F. dargestel It ist, ist die Empfindlichkeit oder die Verstärkung des Sensors mit η - 9 sehr viel grosser, als die Verstärkung des Sensors mit. η = 1. Aus diesem Grunde v/eist der Kreis geringer Verstärkung eine zusätzliche Verstärkungsstufe auf, um die Verstärkung des Kreises kleiner Verstärkung zu erhöhen, obwohl trotzdem dessen Gesamtverstärkung wesentlich kleiner gehalten wird, als diejenige des Kreises grosser Verstärkung.

^ Die Verstärker 74 und 75 werden nicht, wie im Fall der an'-· deren Strömungsverstärker in dem erfindungsgemässen System, konstant mit einer Leistungsdruckströmüng versorgt.

Das Ausgangssignal der Phaseh-Diskriminatorschaltung 17a mit η = 1 wird weiterhin den Regeldüsen eines Gleichrichters • 75 mit einem Empfänger zugeführt und das Ausgangssignal des" Gleichrichters 75 wird an eine Regeldüse eines digitalen Strömungsverstärkers 76 angelegt, der ein als Modewähler arbeitendes OR-NOR oder ein vorgespanntes Flipflop sein kann. Der Modewähler 76 ist mittels eines Regeldruckes P„ vorgespannt, so dass immer dann das Ausgangssignal des Modewählers 76 auf die Leistungsdüse des Verstärkers 74 gerichtet ist, wenn der TemperaturfehJer innerhalb einer vorbestimmten Grenze liegt, die durch den Vordruck P_p festge-

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BAD ORrGJNAL

setzt ist, welcher einer Regeldüse des Elementes 76 zugeführt

wird. Wie» anhand der Figur 3a dargestellt ist, sinkt das Ausgangssignal des Verstärkers 75 immer dann ab, wenn der absolute Wert des Ausgangssignales Λ-P- des Diskriminators 17a geringer * Verstärkung ansteigt, d. h, wenn eine Temperaturabweichung von der Bezugstemperatur grosser wird. Bei der vorher gewählten Druckgrösse P„, die einem vorgewählten Temperaturfehler entspricht, ist das Ausgangsignal des Gleichrichters 75 genügend weit abgefallen, um den Betrieb des digitalen Elementes 76 um zuschalten. Dadurch wird die Leistungsströmungsversorgung von dem Kreis grosser Verstärkung (Verstärker 74) abgeschaltet und an den (Verstärker 70) Kreis kleiner Verstärkung angelegt. Dieser übernimmt die Regelung solange, bis das Ausgangssignal des Diskriminators 17a genügend weit abgesunken ist, um die Regelung auf den Kreis grosser Verstärkung zurückzuschalten. Das erfindungsgemässe dual mode System arbeitet somit während normaler Bedingungen mit der von Natur aus grossen Verstärkung des η = 9-Kreises und schaltet nur dann auf die kleinere Verstärkung und den breiteren Temperaturbereich, wenn ein abnorm grosser Temperaturfehler oder eine entsprechende Änderung auftritt.

Die Zeitkonstante des ein langes.Rohr aufweisenden Fühlers 10 ist eine Funktion dessen interner und externer Wärmeübertragungsfähigkeit. Wenn der Fühler dazu verwendet wird, die Temperatur von Strömungsmitteln kleiner Geschwindigkeit zu messen, kann die Zeitkonstante in der Grössenordnung von mehreren Sekunden liegen. Die Ansprechzeit auf grosse Temperaturänderungen wird aber verkürzt, indem die in Figur 8 dargestellte Schaltung verwendet wird. Hierin wird ein Helmholtz-Oszillator 80 als ein sekundärer Temperaturfühler benutzt. Ein Helmholtz-Resonator bildet das Rückkopplungselement in dem fluidischen Oszillator 80 und die gesamte Oszillatorschaltung wird in das Medium eingetaucht, dessen Temperatur zu messen ist. Die Oszillationsfrequenz des Helmholtz-Oszillators ist der Quadratwurzel der Strömungs-

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mitteitemperatur innerhalb des Resonators proportional. Obwohl derHeimhoitz-Öszillatorkein sehr genauer'temperaturfühler ist, wird dieser Faktor auf ein Minimum zurückgeführt, da sich der Helmholtz-Oszillator in demjenigen Zweig des Systems befindet, der die Regelung nur bei Vorliegen grosser Fehler in Verbindung mit grossen Tempeiaturübergängen übernimmt, und bei kleinen Fehlern die Regelung von dem Zweig mit dem grossen Wert von ή aufrechterhalten wird, wie es in dem Fall gemäss Figur 7 geschieht.

Die Zeitkonstante des Helmholtz-Oszillators ist etwa gleich ™ der Ausstosszeit (purge time) des Resonators, die in Abhängigkeit von den Stromgeschwindigkeiten üblicherweise in der Grössenordnung von 1/4 Sekunde oder weniger liegt. Somit hat der Helmholtz-Oszillator den Vorteil, die Ansprechzeit auf grosse Temperaturänderungen zu verkürzen. Der Zweig des Systems mit dem Helmholtz-Oszillator 80 weist einen unbegrenzten Temperatur-Diskriminationsbereich auf und erfüllt deshalb die gleiche Funktion wie der η = 1-Kreis in Figur 7. .

Der Ausgang des temperaturempfindlichen Helmholtz-Oszillators 80 ist mit einem fluidischen Frequenz/Analogkonverter 81 der | Art verbunden, die, er in der deutschen Patentanmeldung P 15 76 092.6-35 der Anmelderin mit dem Titel "Hydropneumatische Einrichtung zum Erzeugen eines stetigen Ausgangssignales aus einem fluktuierenden Druck-Eingangssignales" beschrieben ist. Der Ausgang des temperaturunempfindlichen Oszillators 15b konstanter Hochfrequenz liefert eine Erregung und sorgt für einen Betrieb des Temperaturfühlrohres 10 mit, einem grossen Wert von n, wie z. B. η = 9, und ist ebenfalls an einen zweiten Frequenz/Analogkonverter 82 angeschlossen. Das variable Druckausgangssignal des Konverters 81, das der variablen Frequenz des Oszillators 80 entspricht, wird mit dem konstanten Druckausgangssignal des Konverters 82, das dem konstanten Frequenzausgangssignal des Oszillators 15b entspricht, in dem Gleichrichter 83 mit einem Empfänger ver-

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glichen, Indem diese beiden Signale den gegenüberliegenden RegeIdUsen des Gleichrichters 83 zugeführt werden. Die zwei Frequenz/Analogkonverter sind identisch aufgebaut, so dass sie die Fehler, die durch Veränderungen des Strömungsmittel·· Versorgungsdruckes und Temperaturänderungen in dem Kreis erzeugt werden, nachzuführen und auf einem Minimum zu halten versuchen. Die Druckdifferenz, die zwischen den zwei Konverterausgängen besteht, und die den Regeldüsen des Gleichrichters 83 aufgedrückt wird, ist der Differenz zwischen der Bezugstemperatur und der durch den Helmholtz-Resonator bestimmten Temperatur proportional. Wenn diese Differenz oder der Fehler eine bestimmte Grenze überschreitet, die durch den Vorspanndruck P_D des Modewählers 76 festgelegt wird, wird die Regelung von dem ein langes Rohr aufweisenden Fühler grosser Verstärkung auf den Helmholtzfühler mit schneller Ansprechzeit und breitem Temperaturbereich umgeschaltet. Dies geschieht, wie im Falle der Ausführungsform gemäss Figur 7, mit Hilfe des Modewählers 76.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird leicht deutlich, dass die gestellten Aufgaben erfüllt sind. Somit schafft die vorliegende Erfindung ein fluidisches Temperaturfühlsystem, das gegenüber Verunreinigung durch die Umgebung, wie z. B. Verbrennungsnebenprodukten, unempfindlich ist, da das in dem Fühler und den Vorerhitzerröhren und der fluidischen Schaltung verwendete Strömungsmittel von dem Medium getrennt ist, dessen Temperatur zu messen ist, und da die Strömungsmittelverstärker als besondere Eigenschaften keine bewegten mechanischen Teile aufweisen und relativ unempfindlich gegenüber Schock, Vibration und Temperatureinwirkungen sxnd. Diese Eigenschaften der Strömungsmittelverstärker und die Verwendung eines Fühlrohres aus einer langen Leitung haben ein System einfachen Aufbaues und grosser Betriebssicherheit zur Folge. Die trosse Länge des Fühlfohres 10 ist zum Messen der Durchschnittstemperatur in einem relativ grossen Raum geeignet und die maximale Temperatur, die gemessen werden kann, ist durch

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das Material bestimmt, aus dem das Rohr IO hergestellt ist. Es ist durchaus anzunehmen, dass im Rahmen der oben angegebenen Lehren eine Modifikation und eine Veränderung der vorliegenden Erfindung möglich ist. Da das Druckausgangssignal des Phasen-Diskriminators der Differenz der Durchschnittstemperatur in dem Fühlrohr und einer Bezugstemperatur proportional ist, die durch die Erregungsfrequenz und der Länge des Fühlrohres bestimmt ist, können die mit dem in
Figur 7 dargestellten dual mode System erhaltenen Ergebnisse auch dadurch erzielt werden, dass nur ein Oszillator verwendet wird, der zwei Fühlrohre 10 mit unterschiedlicher Länge erregt.

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BAD OfHGiNAL

Claims

" ANSPRÜCHE

/l.| Fluidisches Temperaturfühlsystem zur Messung einer Durch- \_J Schnittstemperatur, gekennzeichnet durch ein relativ langes erstes Rohr (10), das in einem Bereich angeordnet ist, dessen Durchschnittstemperatur zu messen ist, eine Vorrichtung zur Einspeisung eines variablen wellenförmigen Druckströmungssignals in ein erstes Ende (14) des ersten Rohres (10) und eine Vorrichtung zur Be-Stimmung der Phasenverschiebung des Drucksignales bei seiner Wanderung·durch das erste Rohr (10), wobei die Phasenverschiebung über den Enden (14, 18) des ersten Rohres (10) der Durchschnittstemperatur in dem Bereich proportional ist und das in dem ersten Rohr (10) verwendete Strömungsmittel von dem Medium in diesem Bereich getrennt ist, so dass das Fühlsystem keiner Verunreinigung aus dem Medium ausgesetzt ist.
2. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einspeisung eines variablen Druckströmungssignales einen fluidischen Oszillator (15) konstanter Frequenz aufweist, dessen Ausgang mit dem ersten Ende (14) des ersten Rohres (10) in Verbindung steht und dessen Ausgangssignal eine wechselnde Druckänderung mit im· wesentlichen sinusförmiger Wellenform ist.
3. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einspeisung eines variablen Druckströmungssignals ferner ein zweites, in diesem Bereich angeordnetes Rohr (11) aufweist, dessen erstes Ende (12) von einer Quelle einer konstanten Druckströmung gespeist ist, das zweite Rohr (11) für eine Erwärmung des darin befindlichen Strömungsmittels auf praktisch die Temperatur des Bereiches an dem zweiten Ende (13) des Rohres (11) ausreichend lang

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ist, das zweite Ende (13) des zweiten Rohres (11) mit dem ersten Ende, (14) des ersten Rohres (10) verbunden ist, so dass das dem Ende (14) des Rohres (10) zugeführte Drucksignal eine Komponente konstanten Druckes und eine darauf überlagerte sinusförmige Wechselkomponente aufweist, und dass die.Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung immer dann einen Nullabgleich des Ausgangsdruckes aufweist, wenn an den Enden (14, 18) des ersten Rohres (10) eine 90 -Phasenverschiebung oder ein ungerades Vielfaches da- ■' von auftritt, der Ausgangsdruck differentiell mit der ansteigenden Abweichung der gemessenen Temperatur von einer Bezugs temperatur ansteigt, der Nullabgleich des Druckes durch die Länge des ersten Rohres (10), die Oszillatorfrequenz und die Bezugstemperatur bestimmt ist und die Empfindlichkeit des Systems und dessen Betriebstemperaturbereich mit steigenden Werten von η ansteigt bzw. absinkt.
4. Fluidisohes Temperaturfühlsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , dass 4er Spitzenwert der sinusförmigen Wechselkomponente des Drucksignales kleiner ist als die Grosse der konstanten Druckkoniponente.
5. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass die Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung eine f Iuidische Phasen-Diskriminatorschaltung (17) ohne bewegte mechanische Teile aufweist, die immer dann einer Nullabgleich des Ausgangsdruckes liefert, wenn an den Enden (14, 18) des ersten Rohres (10) eine 90^o-Phasenverschiebung oder ein ungerades Vielfaches davon auftritt, und deren Ausgangsdruck differentiell mit steigender Abweichung der gemessenen Temperatur von einer Bezugstemperatui; die dem Druck-Nullabgleich entspricht, ansteigt.

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6. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennze Ichnet , dass eine Vorrichtung zur Umwandlung des Drucksignales an dem zweiten Ende (18) des ersten Rohres (10) von einem Eintakt-Drucksignal in ein Druckdifferenzsignal vorgesehen ist.
7. Fluidisches Temperatirfühlsys tem nach Anspruch 3, da -durch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung die fluid ische Phasen-Diskriminatorschaltung (17) und die Vorrichtung zur Umwandlung des Drucksignales an dem zweiten Ende (18) des ersten Rohres (10) von einem Eintakt-Drucksignal in ein Druckdifferenzsignal umfasst.
8. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen-Diskrirainatorschaltung (17) ein Paar aktiver fluidischer Gleichrichter (20, 21) umfasst, die jeweils eine Leistungsdüse zur Erzeugung eines konstanten Leistungsdruckstrahles des Strömungsmittels, stromabwärts von der Leistungsdüse und auf einer Linie damit einen einzelnen Empfänger und ein Paar sich einander gegenüberliegender Regeldüeen zur Erzeugung variabler Druckregelstrahlen des Strömungsmittels aufweisen, die den Leistungsstrahl kreuaen, so dass dieser bezüglich des Empfängers proportional ablenkbar ist, wobei eine erste Düse jedes Regeldüsenpaares mit dem ersten Ende (14) des ersten Rohres (10) in Verbindung steht, so dass ein Bezug für die Phase des zugeführten Druckwellensignales festgelegt ist, und eine zweite Düse jedes Regeldüsenpaares mit der Vorrichtung zur Umwandlung des Signales in Verbindung steht, so dass die Phase des Druckwellensignales an dem zweiten Ende (18) des ersten Rohres (10) bestimmbar ist, und dass schliesslich ein Paar Strömungskanäle vorgesehen sind, die mit den Empfängern der Gleichrichter verbunden sind und den Ausgang (D,E) des Systems bilden.

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9. Fluidisches Temperaturfüh]system nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass ein erster, aktiver Analog-Strömungsverstärker (16) vorgesehen ist, der eine Leistungsdüse zur Erzeugung eines konstanten Druck^eistungsstrahles des Strömungsmittels, ein Paar im Abstand angeordneter Empfänger stromabwärts von der Düse und ein Paar gegenüberliegender Regeldüsen zur Erzeugung variabler Druckrefjelstrahlen des Strömungsmittels aufweist, wobei dir Regelstrahlen den Leistungsstrahl kreuzen, so dass dieser relativ zu den Empfängern proportional ablenkbar ist, und diese Regeldüsen mit dem Ausgang des " fluidischen Oszillators (IP) in Verbindung stehen, dass

einer der im Abstand angeordneten Empfänger an ein Vent angeschlossen und ein anderer der im Abstand angeordneten Empfänger mit dem ersten Ende (14) des ersten Rohres (10) verbunden ist und die Leistung des OszillatorausgangssLgnals aufgrund der Lexstungsverstarkungsfunktion des Verstärkers (16) ausreichend erhöht ist, so dass dessen Ausgangssignal in das erste Ende (14) des ersten Rohres (10) und in die ersten Regeldüsen der Gleichrichter (20, 21) einspeisbar

ist. ■■"-.' : ;.. - ■ . . . ■""■■■' ■ ■
10, Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 8, d a durch g e k e η η ζ ei c h η e t , dass die · Phasen-Diskriminatorschaltung (17) in jedem der mit den Empfängern des Gleichrichterpaares (20, 21) verbundenen Strömungskanälen ein fluidisches Tiefpassfilter aufweist, das jeweils eine lange dünne Rohrleitung (23), die eine -■■" fluidische Induktivität bildet, und ein Volumen (24) aufweist, das einen fluidischen Kondensator bildet.
11. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 8, d a'...'-■ durch gekennzei c h η et, dass die Vorrichtung zur Umwandlung des Signales einen zweiten aktiven Analog-Strömungsverstärker (22) umfasst, der eine Leistungsdüse zur Erzeugung eines konstanten Leistungsströmüngsstrahles des Strömungsmittels, stromabwärts von der

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Leistungsdüse ein Paar im Abstand angeordneter Empfänger und ein Paar gegenüberliegender Regeldüsen zur Erzeugung variabler Druckregelstrahlen des Strömungsmittels aufweist, wobei die Regelstrahlen den Leistungsstrahl kreuzen, so dass dieser relativ zu den Empfängern proportional ablenkbar ist, und eine erste Regeldüse mit dem zweiten Ende (18) des ersten Rohres (10) über einen ersten Strömungsbegrenzer (25) und eine zweite Regeldüse mit dem zweiten Ende (18) über ein fluidisches Tiefpassfilter in Verbindung steht, das einen zweiten Strömungsbegrenzer (26) und ein drittes Volumen (27) aufweist, und wobei dieses Paar im Abstand angeordneter Empfänger mit den zweiten Regeldüsen der Gleichrichter (20, 21) in Verbindung steht.
12.Fluidisches Temperaturfuhlsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung vorgesehen ist, so dass das System im dual mode betreibbar ist, wobei eine erste Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung für einen Systembetrieb bei einem kleineren Wert von η und eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung für einen Systembetrieb bei einem grösseren Wert von η bestimmt ist, und mittels eines Modewählers (76) der Systembetrieb durch die zweite Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung geregelt ist, wenn die gemessene Temperatur innerhalb einer vorbestimmten Fehlergrenze um die Bezugs temperatur liegt, und die Regelung des Systembetriebes nur dann auf die erste Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung umgeschaltet ist, wenn die gemessene Temperatur ausreichend von der vorbestimmten Fehlergrenze abweicht.
13. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Modewähler (76) einen digitalen Strömungsverstärker mit einer ersten Regeldüse, die mit dem Ausgang der ersten Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung in Verbindung steht,

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und eine zweite gegenüberliegende Regeldüse aufweist, die mit einem Vorspanndrück entsprechend der vorbestimmten Temperaturfehlergrenze beaufschlagt 1st, wobei die Strömungsempfänger des digitalen Verstärkers mit den Leistungsdüsen der zwei Strömungsverstärker (70, 74) in Verbindung stehen, die mit den Ausgängen der ersten und zweiten Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung verbunden sind, so dass zur Bestimmung, nach welchem Mode das System arbeitet, zu jedem Zeitpunkt nur einer dieser Verstärker (70, 74) mit der Leistungsströmung gespeist ist.
14. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass ein zweiter fluidischer Oszillator (16) konstanter Frequenz vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem ersten Ende des ersten Rohres (10) in Verbindung steht, wobei das Verhältnis der zwei Oszillatorfrequenzen gleich dem Verhältnis der zwei Werte von η ist.
15. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e η η ze ic h η e t , dass ferner in dem zu messenden Bereich zur Ausübung einer zusätzlichen Temperaturfühlerfunktion und eines Systembetriebes bei dem kleineren Wert von η ein temperaturerapfindlicher fluidischer Oszillator (80) angeordnet ist, wobei der Oszillator (15b) konstanter Frequenz bei einer relativ hohen Frequenz entsprechend dem grösseren Wert von η arbeitet, und ferner eine Vergleichsanordnung mit den Ausgängen des temperaturempiindliehen Oszillators (80) und dem Oszillator (15b) konstanter Frequenz in Verbindung steht zum Vergleich des Ausgangssignales des Oszillators konstanter Frequenz, die der Bezugstemperatür entspricht, mit dem Ausgangssignal des temperaturempfindlichen Oszillators, das der durch den temperaturempfindlichen Oszillator (15b) bestimmten Temperatur entsprieht, und mittels des Modewählers (76) der Systembetrieb durch die Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung ger«ge1r.

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ist, wenn die durch den temperaturempfindlichen Oszillator (80) bestimmte Temperatur innerhalb einer vorbestimmten Fehlergrenze um die Bezugstemperatur liegt, und die Regelung des Systembetriebes nur dann auf die Temperaturvergleichsanordnung umgeschaltet ist, wenn die bestimmte Temperatur ausserhalb der vorbestimmten Fehlergrenze liegt, wobei die Ansprechzeit des Systembetriebes mit der Temperaturvergleichsanordnung wesentlich kürzer ist als bei dem Systembetrieb mit der Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung.
16. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Modewähler (76) einen digitalen Ströttrangsverstärker umfasst, der eine erste Regeldüse, die mit dem Ausgang der Temperaturvergleichsanordnung in Verbindung steht, eine gegenüberliegende zweite Regeldüse aufweist, die mit einem Vorspanndruck (P_R) entsprechend der vorbestimmten Temperatur!ehlergrenze beaufschlagt ist, und dessen Strömungsempfänger mit den Leistungsdüsen der zwei Verstärker (70, 74) in Verbindung stehen, die mit den Ausgängen der Vorrichtung zur Bestimmung der Phasenverschiebung (17b) und der Temperaturvergleichsanordnung verbunden sind, so dass zur Bestimmung, nach welchem Mode das System arbeitet, au jedem Zeitpunkt nur einer dieser Verstärker mit der Leistungsströmung gespeist ist,
17. Fluidisches Temperaturfühlsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturvergleichsanordnung ein Paar identischer fIuidischer Frequenz/Analogkonverter (81, 82), die mit den Ausgängen des Oszillators (15b) konstanter Frequenz und des temperaturempfindlichen Oszillators (80) verbunden sind, so dass deren Frequenzsignale in analoge Signale umwandelbar sind, die jeweils eine der Oszillatorfrequenz entsprechende Druckgrösse besitzen, und einen aktiven fluidischen Gleichrichter (83) umfasst, der eine Leistungs-

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düse zur Erzeugung eines konstanten Druckleistungsstrahles des Strömungsmittels, stromabwärts von der Leistungsdüse und auf einer Linie damit einen einzelnen Empfänger und ein Paar gegenüberliegender Regeldüsen zur Erzeugung variabler Druckregelstrahlen des Strömungsmittels aufweist, die den Leistungsstrahl kreuzen, so dass dieser relativ zum Empfänger proportional ablenkbar ist, wobei dieses Regeldüsenpaar mit den Ausgängen der paarig angeordneten Frequenz/ Analogkonverter (81, 82) in Verbindung steht.

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